AGRESIVIDAD EN AGUA

Agresividad de Agua a pared interior de Tuberías de Acero 1.- Análisis Químico del agua Dureza Calcica. Valor Ph. Sólidos disueltos. Cloruros Sulfatos Alcalinidad Total. pH Saturación Indice de langelies. Contenido de oxígeno disuelto. Contenido de dioxido de carbono.

Feº = Fe + 2e (metal ) ( ion ferroso ) Sobre una pieza de metal que se corroe existen áreas catódicas y anódicas . Si bien estas áreas pueden estar permanentemente separadas , muy a menudo la totalidad de la superficie metálica está integrada por áreas anódicas y catódicas en continuo cambio de emplazamiento . En los lugares anódicos se produce el proceso de oxidación , pérdida de electrones , el metal se disuelve según la siguiente reacción : Feº = Fe + 2e (metal ) ( ion ferroso )

En los lugares catódicos ocurre un proceso de reducción con ganancia de electrones , que en ambientes neutros como agua potable sucede la reducción del oxígeno disuelto según la siguiente reacción : ½ O2 + 2e + H2O = 2 ( OH )- El agua con sus iones cloruros , sulfatos , bicarbonatos , etc , actúa como electrolito, y su acción es suministrar al mecanismo electroquímico de la corrosión un medio de alta conductividad para la corriente iónica . Los compuestos de las reacciones anódicas y catódicas ,reaccionan formando inicialmente hidróxido ferroso Fe  + 2 ( OH )- = Fe (OH)2

Luego la acción del oxígeno disuelto en el agua produce el hidróxido férrico y finalmente la herrumbre u óxido férrico hidratado de color café amarillento . 2Fe (OH)2 + ½ O2 + H2O = Fe2O3 + . 3 H2O Tratándose de un metal parcialmente sumergido en un electrolito ,agua o solución las áreas anódicas y catódicas están permanentemente separadas. El área catódica se sitúa en la zona rica en oxígeno cerca de la línea de agua , donde es fácil disponer de oxígeno y la zona anódica en lugares del metal pobre en oxígeno . La formación de zonas anódicas y catódicas en contacto con un medio acuoso o electrolito configuran la formación de una pila . La cantidad de corriente que atraviesa esta pila es proporcional a la cantidad de metal que se disuelve . Esta acción de par constituye el mecanismo que regula la corrosión .

Cátodo y ánodo deben estar unidos eléctricamente . Para la existencia de una pila de corrosión se requiere de las siguientes condiciones : Es necesario de la presencia de una zona anódica y otra zona catódica del metal . Cátodo y ánodo deben estar unidos eléctricamente . Debe haber un electrolito en contacto con el ánodo y el cátodo . Debe haber una diferencia de potencial entre ánodo y cátodo. Esta diferencia de potencial puede ser creadas por diferencias de contenido de oxígeno, diferencias de pH, diferencial de salinidad, diferencial de temperatura ,diferencial de tensiones , y/o pilas galvánicas .

Lo normal es encontrar al acero en contacto con medios neutros o levemente alcalino , como sucede con acero en contacto con suelos no contaminados o en contacto con agua potable . Si el acero está en contacto con medios ácidos la reacción anódica se repite y la reacción catódica es la siguiente 2H + 2e = H2 Las sustancias ácidas al atacar al acero generan gas hidrógeno en las zonas catódicas En el mecanismo electroquímico de la corrosión tenemos que : El flujo de corriente convencional es de polo positivo (+) a polo negativo (-), tiene lugar del ánodo hacia el cátodo en el electrolito. El metal es consumido donde la corriente abandona el ánodo , para ingresar al electrolito que lo rodea. En general el metal que recibe corriente del electrolito circundante no se corroe

DUREZA DEL AGUA Ca( HCO3 )2 = CaCO3 + H2O + CO2 El agua que contiene en disolución cantidades apreciables de compuestos de calcio y magnesio se llama “agua dura “. Estos compuestos de calcio y magnesio son casi siempre cloruros, sulfatos y bicarbonatos . Aunque el carbonato de calcio es poco soluble en agua ( unos 0,014g/l ) , en contacto con dióxido de carbono contenido en las aguas se transforma en bicarbonatos , unas 30 veces más soluble . Hirviendo el agua , los bicarbonatos se descomponen dando carbonatos , que precipitan Ca( HCO3 )2 = CaCO3 + H2O + CO2

y por ello la dureza debida a bicarbonatos de calcio y magnesio disueltos se llama “ dureza temporal “. La dureza producidas por cloruros y sulfato de calcio y magnesio no se puede eliminar por ebullición , y se le denomina dureza permanente . Es un hecho conocido que las aguas blandas son generalmente más corrosivas que las duras , por lo que ha sido una práctica corriente el servirse de la dureza para realizar estimaciones de la corrosividad . Las aguas duras se consideran poco corrosivas dado que pueden depositar sobre la superficie metálica películas calcáreas continuas y compactas que inhiben la corrosión .Los iones calcio y magnesio tienden a depositarse como hidróxido y carbonatos de baja solubilidad sobre las áreas catódicas , en las que como es sabido , a consecuencia de la reacción ocurre una alcalinización del electrolito. Esta precipitación dificulta el proceso catódico de reducción del oxígeno y con ellos el proceso de corrosión .

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS SEGÚN SU DUREZA.

Clasificación de la agresividad de las aguas Parámetro versus Agresividad Sólidos disueltos Dureza Dióxido de carbono Indice de Langelier

INDICE DE SATURACÍÓN DE LANGELIER